이산화탄소농도의 증가와 온도상승이 참산호말(Corallina officinalis L.)의 광합성, 탄산염화 및 성장에 미치는 영향 : Impacts of enhanced atmospheric CO2 concentration and high temperature on photosynthesis, calcification and growth of Coralline alga Corallina officinalis L. (Corallinales, Rhodophyta)원문보기
인간 활동에 의한 대기 중의 이산화탄소 증가는 pCO2(이산화탄소 분압) 증가로 인하여 해주 중의 pH (수소이온농도)를 떨어뜨린다. pH 감소는 해수 중의 탄산염 화학의 변화를 가져오고 석회질 골격의 해양생물 구성 변화가 일어 난다. 또한 온실효과는 해수의 표층수온을 증가시키는 주요 원인이다. 따라서 미래 해양생태계는 pCO2 증가와 온도의 증가가 동시에 일어나 가중된 스트레스를 받을 것이다. 유절 석회질 해조류(coralline ...
인간 활동에 의한 대기 중의 이산화탄소 증가는 pCO2(이산화탄소 분압) 증가로 인하여 해주 중의 pH (수소이온농도)를 떨어뜨린다. pH 감소는 해수 중의 탄산염 화학의 변화를 가져오고 석회질 골격의 해양생물 구성 변화가 일어 난다. 또한 온실효과는 해수의 표층수온을 증가시키는 주요 원인이다. 따라서 미래 해양생태계는 pCO2 증가와 온도의 증가가 동시에 일어나 가중된 스트레스를 받을 것이다. 유절 석회질 해조류(coralline algae)는 해수 중의 탄산염 화학 변화에 있어서 매우 민감하게 반응하는 생물인데, 이는 석회질 조류가 해수 중에서 석회질 골격을 축적하고 유지하기 위해서는 상대적으로 높은 탄산칼슘 포화상태(calcium carbonate saturation state)를 필요로 하기 때문이다. 해수 중의 탄산캄슘 포화상태가 낮아지게 되는 pH 감소가 온도 상승과 동시에 일어날 경우, 석회질 조류는 석회화 작용의 속도가 떨어지거나 대사작용의 변화가 일어나 생존을 위협을 받게 된다. 본 연구는 금세기 말 경에 예상되는 증가된 pCO2와 상승 온도조건에서 석회질 해조류의 일종인 Corallina officinalis L.의 생물학적 반응을 추정하였다. 수온은 주변 17°C에서 미래환경 20°C까지, 이산화탄소는 주변농도 450 ppm에서 미래 예상되는 1000ppm 수준까지 증가시켜 대조구 및 미래 실험조건을 구비하였다. 즉 대조구 실험조건은 17°C와 450 ppm, global warming (지구온난화) 조건은 20°C와 450 ppm, acidification (해양산성화) 조건은 17°C와 1000 ppm 그리고 greenhouse (온실) 조건은 20°C와 1000 ppm이었다. 이와 같이 수온과 이산화탄소 조건을 조합한 현재와 미래해양 실험조건에서 C. officinalis에 대한 광계II 광수율, 석회화 속도, 광합성 및 성장률을 측정하였다. 대조구에 비해 미래환경 실험조건에 걸쳐 모든 측정값은 유의한 차이를 보이지 않았으나, 산소발생량으로 측정한 광합성량은 global warming 조건 또는 acidification 조건에서 약간 높았다. 광합성/호흡 비율은 이산화탄소 농도가 증가된 처리구 즉 acidification 조건에서 약간 높았다. 특히 광조건에서 석회화 속도는 greenhouse 조건에서 특이한 변화가 없었지만 global warming 조건에서 약간 촉진되는 것을 보였고 acidification 조건에서는 억제되는 것을 확인하였다. 한편 암조건에서 석회화 속도는 온도와 pCO2.의 증가에 따라 증가하였다. C. officinalis의 광계II의 광수율(effective quantum yield)은 실험기간 동안 비교적 높고 일정하게 유지되었으나 실험조건 간에 유의한 차이는 확인되지 않았다. C. officinalis의 성장률은 산소발생을 통한 광합성량과마찬가지로 모든 실험구에 걸쳐 통계적으로 유의한 차이가 확인되지 않았지만 global warming이나 acidification 실험구에서 약간 증가하는 추세를 보였다. 본 연구를 통해 C. officinalis와 같은 조간대 해조류는 흔히 온도와 pCO2의 큰 변동에 노출되어 적응하고 있기 때문에 해양산성화나 지구온난화와 같은 미래 기후변화에 생각보다 민감하지 않는 것을 확인하였다.
인간 활동에 의한 대기 중의 이산화탄소 증가는 pCO2(이산화탄소 분압) 증가로 인하여 해주 중의 pH (수소이온농도)를 떨어뜨린다. pH 감소는 해수 중의 탄산염 화학의 변화를 가져오고 석회질 골격의 해양생물 구성 변화가 일어 난다. 또한 온실효과는 해수의 표층수온을 증가시키는 주요 원인이다. 따라서 미래 해양생태계는 pCO2 증가와 온도의 증가가 동시에 일어나 가중된 스트레스를 받을 것이다. 유절 석회질 해조류(coralline algae)는 해수 중의 탄산염 화학 변화에 있어서 매우 민감하게 반응하는 생물인데, 이는 석회질 조류가 해수 중에서 석회질 골격을 축적하고 유지하기 위해서는 상대적으로 높은 탄산칼슘 포화상태(calcium carbonate saturation state)를 필요로 하기 때문이다. 해수 중의 탄산캄슘 포화상태가 낮아지게 되는 pH 감소가 온도 상승과 동시에 일어날 경우, 석회질 조류는 석회화 작용의 속도가 떨어지거나 대사작용의 변화가 일어나 생존을 위협을 받게 된다. 본 연구는 금세기 말 경에 예상되는 증가된 pCO2와 상승 온도조건에서 석회질 해조류의 일종인 Corallina officinalis L.의 생물학적 반응을 추정하였다. 수온은 주변 17°C에서 미래환경 20°C까지, 이산화탄소는 주변농도 450 ppm에서 미래 예상되는 1000ppm 수준까지 증가시켜 대조구 및 미래 실험조건을 구비하였다. 즉 대조구 실험조건은 17°C와 450 ppm, global warming (지구온난화) 조건은 20°C와 450 ppm, acidification (해양산성화) 조건은 17°C와 1000 ppm 그리고 greenhouse (온실) 조건은 20°C와 1000 ppm이었다. 이와 같이 수온과 이산화탄소 조건을 조합한 현재와 미래해양 실험조건에서 C. officinalis에 대한 광계II 광수율, 석회화 속도, 광합성 및 성장률을 측정하였다. 대조구에 비해 미래환경 실험조건에 걸쳐 모든 측정값은 유의한 차이를 보이지 않았으나, 산소발생량으로 측정한 광합성량은 global warming 조건 또는 acidification 조건에서 약간 높았다. 광합성/호흡 비율은 이산화탄소 농도가 증가된 처리구 즉 acidification 조건에서 약간 높았다. 특히 광조건에서 석회화 속도는 greenhouse 조건에서 특이한 변화가 없었지만 global warming 조건에서 약간 촉진되는 것을 보였고 acidification 조건에서는 억제되는 것을 확인하였다. 한편 암조건에서 석회화 속도는 온도와 pCO2.의 증가에 따라 증가하였다. C. officinalis의 광계II의 광수율(effective quantum yield)은 실험기간 동안 비교적 높고 일정하게 유지되었으나 실험조건 간에 유의한 차이는 확인되지 않았다. C. officinalis의 성장률은 산소발생을 통한 광합성량과마찬가지로 모든 실험구에 걸쳐 통계적으로 유의한 차이가 확인되지 않았지만 global warming이나 acidification 실험구에서 약간 증가하는 추세를 보였다. 본 연구를 통해 C. officinalis와 같은 조간대 해조류는 흔히 온도와 pCO2의 큰 변동에 노출되어 적응하고 있기 때문에 해양산성화나 지구온난화와 같은 미래 기후변화에 생각보다 민감하지 않는 것을 확인하였다.
The increase of anthropogenic carbon dioxide in atmosphere caused a drop in pH of seawater due to the increasing aqueous pCO2. The decrease of pH leads to changes of carbonate chemistry in seawater and therefore changes of calcareous structure of marine organisms. In addition, green-house effects ar...
The increase of anthropogenic carbon dioxide in atmosphere caused a drop in pH of seawater due to the increasing aqueous pCO2. The decrease of pH leads to changes of carbonate chemistry in seawater and therefore changes of calcareous structure of marine organisms. In addition, green-house effects are the main reasons of increasing temperature in surface seawater. The marine ecosystems therefore are exposed to synergistic stresses from combination of elevated pCO2 and increased temperature. Calcareous coralline algae are among the most sensitive organisms to changes in carbonate chemistry of seawater, since coralline algae need a relatively high calcium carbonate saturation state of seawater to maintain and deposit calcifying skeleton. The drop in pH, as well as decline in calcium carbonate saturation state of seawater, combined with increased temperature, brings coralline algae to face high risks of decreasing calcification rate or changes in metabolisms. This study estimated the responses of coralline alga Corallina officinalis to elevated pCO2 and increased temperature conditions predicted for the end of this century. Temperature was increased from 17 to 20 °C combined with elevated pCO2 from ambient value of 450 ppm to high value of 1000 ppm that made four treatments: control (17 °C and 450 ppm), global warming (20 °C and 450 ppm), acidification (17 °C and 1000 ppm), and greenhouse (20 °C and 1000 ppm). The responses of C. officinalis to changes in environmental factors were determined by calcification, photosynthesis and growth rates as well as effective quantum yield of PSII. In general, no significant differences were detected across the treatments compared to control in all parameters measured. However, oxygen production was slightly increased with global warming or acidification treatment. Photosynthesis/respiration ratios were slightly increased with elevated CO2 concentration treatments. Under light condition, calcification was slightly stimulated by global warming but was inhibited at acidification treatment, although greenhouse treatment had no effects on calcification rate. Under dark condition, calcification increased with increasing temperature and pCO2. Effective quantum yield of PSII of C. officinalis was relatively high and maintained stable during experiment period but there were no significant differences between treatments. Growth rate of C. officinalis exhibited the same pattern with oxygen production with no significant differences among treatments but slightly increased at increased temperature (global warming) or elevated pCO2 (acidification) treatments. According to this study, intertidal species like Corallina officinalis that are usually exposed to high fluctuation of temperature and pCO2 may be not sensitive to the ocean acidification or global warming condition in future.
The increase of anthropogenic carbon dioxide in atmosphere caused a drop in pH of seawater due to the increasing aqueous pCO2. The decrease of pH leads to changes of carbonate chemistry in seawater and therefore changes of calcareous structure of marine organisms. In addition, green-house effects are the main reasons of increasing temperature in surface seawater. The marine ecosystems therefore are exposed to synergistic stresses from combination of elevated pCO2 and increased temperature. Calcareous coralline algae are among the most sensitive organisms to changes in carbonate chemistry of seawater, since coralline algae need a relatively high calcium carbonate saturation state of seawater to maintain and deposit calcifying skeleton. The drop in pH, as well as decline in calcium carbonate saturation state of seawater, combined with increased temperature, brings coralline algae to face high risks of decreasing calcification rate or changes in metabolisms. This study estimated the responses of coralline alga Corallina officinalis to elevated pCO2 and increased temperature conditions predicted for the end of this century. Temperature was increased from 17 to 20 °C combined with elevated pCO2 from ambient value of 450 ppm to high value of 1000 ppm that made four treatments: control (17 °C and 450 ppm), global warming (20 °C and 450 ppm), acidification (17 °C and 1000 ppm), and greenhouse (20 °C and 1000 ppm). The responses of C. officinalis to changes in environmental factors were determined by calcification, photosynthesis and growth rates as well as effective quantum yield of PSII. In general, no significant differences were detected across the treatments compared to control in all parameters measured. However, oxygen production was slightly increased with global warming or acidification treatment. Photosynthesis/respiration ratios were slightly increased with elevated CO2 concentration treatments. Under light condition, calcification was slightly stimulated by global warming but was inhibited at acidification treatment, although greenhouse treatment had no effects on calcification rate. Under dark condition, calcification increased with increasing temperature and pCO2. Effective quantum yield of PSII of C. officinalis was relatively high and maintained stable during experiment period but there were no significant differences between treatments. Growth rate of C. officinalis exhibited the same pattern with oxygen production with no significant differences among treatments but slightly increased at increased temperature (global warming) or elevated pCO2 (acidification) treatments. According to this study, intertidal species like Corallina officinalis that are usually exposed to high fluctuation of temperature and pCO2 may be not sensitive to the ocean acidification or global warming condition in future.
AI-Helper
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.